DE112018000982T5

DE112018000982T5 - Detektor für ein oberflächenformmessgerät

Info

Publication number: DE112018000982T5
Application number: DE112018000982.3T
Authority: DE
Inventors: Hideki Morii
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2038-02-15
Also published as: US20190360793A1; DE112018000982B4; US10571238B2; JP2018138894A; JP6361757B1; WO2018155279A1

Abstract

Es wird ein Detektor für ein Oberflächenformmessgerät bereitgestellt, der sowohl die Einstellung einer Messkraft mit hoher Auflösung in einem beliebigen Einstellbereich als auch die Einstellung einer hohen maximalen Messkraft erreichen kann. Der Detektor für ein Oberflächenformmessgerät umfasst: einen Arm (32), der einen Kontakt (34) an einem Spitzenende des Arms aufweist; eine Drehwelle (30), die konfiguriert ist, um den Arm drehbar zu halten; ein Übertragungsabschnitt (42) mit einem Ende (42A), das mit dem Arm an einer Position auf einer Seite verbunden ist, die dem Kontakt mit Bezug auf die Drehwelle entgegengesetzt ist; einen elastischen Abschnitt (44) mit einem Ende (44A), das mit einem anderen Ende (42B) des Übertragungsabschnitts verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Messkraft zu erzeugen, die auf den Kontakt aufgebracht wird; ein Positionseinstellabschnitt (46), der mit einem anderen Ende (44B) des elastischen Abschnitts verbunden und konfiguriert ist, um eine Position des anderen Endes des elastischen Abschnitts in einer Bewegungsrichtung zu bewegen; und ein Neigungseinstellabschnitt (50), der mit dem Arm verbunden ist und einen Kontaktabschnitt (54) umfasst, der an einer Position angeordnet ist, an der der Kontaktabschnitt (54) in Kontakt mit dem Übertragungsabschnitt gebracht wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Detektor, der in einem Oberflächenformmessgerät verwendet wird, das konfiguriert ist, um eine Oberfläche eines zu messenden Objekts zu messen.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine Vorrichtung zum Messen einer Oberflächeneigenschaft ist als ein Oberflächenformmessgerät bekannt, das konfiguriert ist, um eine Form und Rauheit einer Oberfläche eines zu messenden Objekts zu messen. Ein Detektor mit einem Hebel wird häufig in einem Detektor für eine Oberflächeneigenschaftsmessung mit einem Kontakt verwendet, der konfiguriert ist, um mit der Oberfläche des Messobjekts in Kontakt gebracht zu werden. In dem Detektor mit einem Hebel wird ein elastischer Körper, wie beispielsweise eine Schraubenfeder, häufig als Mittel zum Aufbringen einer Messkraft verwendet, die den Kontakt in Anlage mit dem Messobjekt bringt.
Im Allgemeinen kann das Federn des Arms durch eine gewisse Erhöhung der Messkraft unterdrückt werden, so dass eine Verschiebung einer Oberfläche eines zu messenden Objekts mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann.
In der Patentliteratur 1 wird ein Detektor für ein Oberflächeneigenschaftsmessgerät beschrieben, der konfiguriert ist, um einen Arm mit einem Stift drehbar zu halten und um eine Messkraft in dem Stift unter Verwendung einer Vorspannkraft einer Schraubenfeder zu erzeugen. In dem in der Patentliteratur 1 beschriebenen Detektor für ein Oberflächeneigenschaftsmessgerät wird die Schraubenfeder parallel zur Achse des Arms angeordnet. Mit dieser Konfiguration wird eine Verkleinerung des Detektors für ein Oberflächeneigenschaftenmessgerät erreicht.
Ferner umfasst der in der Patentliteratur 1 beschriebene Detektor für ein Oberflächeneigenschaftenmessgerät ein Halteelement, an dem das andere Ende der Schraubenfeder befestigt ist, und einen Exzenterstift, der konfiguriert ist, um das Halteelement parallel zur Achse des Arms zu bewegen. Durch die Drehung des Exzenterstifts wird die Schraubenfeder parallel zur Achse des Arms bewegt. Durch diese Konfiguration ist eine im Arm erzeugte Messkraft proportional zum Betrag der Bewegung des Halteelements, und die Beziehung zwischen dem Einstellbetrag des Exzenterstifts und der Messkraft wird einer linearen Beziehung angenähert.
Zitationsliste
Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2004-077437
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn jedoch das Messobjekt ein leicht verformbares Objekt ist, wie beispielsweise ein weiches Objekt, ein kleines Objekt und ein dünnes Objekt, muss die Messkraft eingestellt und verringert werden, um eine Verformung des Messobjekts zu verhindern. Um die Einstellung in einem kleinen Messkraftbereich zu erleichtern, ist es erforderlich, eine feine (hohe) Einstellauflösung der Messkraft bereitzustellen, um eine Feineinstellung der Messkraft zu ermöglichen.
In dem in Patentliteratur 1 beschriebenen Detektor für ein Oberflächeneigenschaftenmessgerät wird, wenn die Messkraft zum Zeitpunkt der Einstellung der Messkraft linear in Bezug auf den Eingang eingestellt wird, wenn die Einstellauflösung im Bereich einer kleinen Messkraft fein (hoch) ist, die Einstellauflösung im gesamten Einstellbereich fein (hoch). Dadurch wird der Höchstwert der Messkraft klein, und der Einstellbereich der Messkraft wird eng. Somit ist es schwierig, die maximale Messkraft eines Sollwerts zu erhalten.
Wenn andererseits der Einstellbereich vergrößert wird, um den erforderlichen maximalen Wert der Messkraft zu erhalten, wird die Einstellauflösung im gesamten Einstellbereich der Messkraft so grob, dass eine Feineinstellung der Messkraft schwierig wird. Das heißt, es ist schwierig, sowohl die Einstellung der Messkraft mit hoher Auflösung in einem beliebigen Einstellbereich als auch die Erzielung einer großen maximalen Messkraft zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts derartiger Umstände konzipiert, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Detektor für ein Oberflächenformmessgerät bereitzustellen, der sowohl die Einstellung einer Messkraft mit hoher Auflösung in einem beliebigen Einstellbereich und die Erzielung einer großen maximalen Messkraft erzielen kann.
Zur Erzielung der zuvor erwähnten Aufgabe, sind die nachfolgenden Ausführungsformen bereitgestellt.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Detektor für ein Oberflächenformmessgerät bereitgestellt, umfassend: einen Arm mit einem Kontakt an einem Spitzenende des Arms; eine Drehwelle, die konfiguriert ist, um den Arm drehbar zu halten; einen Übertragungsabschnitt mit einem Ende, das mit dem Arm an einer Position auf einer dem Kontakt gegenüberliegenden Seite in Bezug auf die Drehachse verbunden ist; einen elastischen Abschnitt, der ein Ende aufweist, das mit einem anderen Ende des Übertragungsabschnitts verbunden ist, wobei der elastische Abschnitt konfiguriert ist, um eine Messkraft zu erzeugen, die auf den Kontakt aufgebracht wird; einen Positionseinstellabschnitt, der mit einem anderen Ende des elastischen Abschnitts verbunden ist, wobei der Positionseinstellabschnitt konfiguriert ist, um eine Position des anderen Endes des elastischen Abschnitts in einer Bewegungsrichtung mit Komponenten einer ersten Richtung, die eine Längsrichtung des Arms ist, und einer dritten Richtung orthogonal zu einer zweiten Richtung, die eine Richtung der Drehachse ist, aufweist, zu bewegen; und einen mit dem Arm verbundenen Neigungseinstellabschnitt, wobei der Neigungseinstellabschnitt einen Kontaktabschnitt umfasst, der an einer Position angeordnet ist, an der der Kontaktabschnitt mit dem Übertragungsabschnitt in Kontakt gebracht wird, wenn die Position des anderen Endes des elastischen Abschnitts in Bewegungsrichtung bewegt wird.
Gemäß dem ersten Aspekt wird die Neigung der Messkraft, wenn der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt in Kontakt miteinander gebracht werden, gegenüber der Neigung der niedrigen Messkraft, wenn der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt nicht in Kontakt miteinander stehen, erhöht. Sind der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt nicht in Kontakt miteinander, ist die Einstellauflösung der Messkraft fein (hoch). Sind der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt in Kontakt miteinander, wird eine große maximale Messkraft erhalten. Somit ist es möglich, sowohl eine hohe Einstellungsauflösung im Bereich der niedrigen Messkraft als auch eine große maximale Messkraft zu erzielen.
Der Kontakt kann einen Stift umfassen, der konfiguriert ist, um mit einer Messposition auf dem Messobjekt in Kontakt gebracht zu werden.
Der elastische Abschnitt kann einen elastischen Körper umfassen. Beispielsweise ist der elastische Körper eine Feder.
Als Konfigurationsbeispiel für den Kontaktabschnitt dient eine Ausführungsform, bei der das Basisende mit dem Arm verbunden ist und der Kontaktabschnitt am Spitzenende angeordnet ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt kann in dem Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß dem ersten Aspekt der Übertragungsabschnitt ein Element ohne Elastizität oder ein Element mit einem Elastizitätsmodul, das kleiner als ein Elastizitätsmodul des elastischen Abschnitts ist, sein.
Gemäß dem zweiten Aspekt wird die elastische Kraft, die durch den elastischen Abschnitt erzeugt wird, über den Übertragungsabschnitt auf den Arm übertragen.
Gemäß einem dritten Aspekt kann in dem Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt der Übertragungsabschnitt gebogen werden, wenn die Position des anderen Endes des elastischen Abschnitts in Bewegungsrichtung in einem Zustand verschoben wird, in dem der Übertragungsabschnitt mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt steht, und nicht in einem Zustand gebogen werden, in dem der Übertragungsabschnitt nicht mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt steht.
Gemäß dem dritten Aspekt kann der Übertragungsabschnitt zwischen dem gebogenen Zustand, in dem er in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt steht, und einem nichtgebogenen Zustand, bei dem er nicht in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt steht, umschalten.
Beispielsweise ist der Übertragungsabschnitt gemäß dem zweiten Aspekt und dem dritten Aspekt ein Stahldraht, der ein Metallmaterial verwendet.
Gemäß einem vierten Aspekt kann in dem Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß dem ersten bis dritten Aspekt der Kontaktabschnitt derart konfiguriert sein, dass er an einer Position angeordnet ist, die von einer Verbindungsposition, die den Arm mit dem Getriebeteil in der ersten Richtung verbindet, um einen bestimmten Abstand getrennt ist, und um einen bestimmten Abstand von einer Position des Arms in der dritten Richtung getrennt ist.
Gemäß dem vierten Aspekt ist es möglich, die Neigung der Messkraft zu ändern, indem das andere Ende des elastischen Abschnitts um einen bestimmten Abstand in die dritte Richtung bewegt wird.
Gemäß einem fünften Aspekt kann der Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte derart ausgebildet sein, dass er mehrere Kontaktabschnitte umfasst, die sich hinsichtlich ihrer Position in der ersten Richtung und in der dritten Richtung voneinander unterscheiden.
Gemäß dem fünften Aspekt ist es möglich, die Messkraft über zwei weitere Neigungsarten der Messkraft einzustellen.
Gemäß einem sechsten Aspekt kann in dem Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte der Kontaktabschnitt derart ausgebildet sein, dass er eine gekrümmte Oberfläche umfasst, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt und durch die Verschiebung in die dritte Richtung eine beliebige Form aufweist.
Gemäß dem sechsten Aspekt kann die Neigung der Messkraft stufenlos verändert werden.
Gemäß einem siebten Aspekt kann in dem Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte der Kontaktabschnitt aus Sicht der Verbindungsposition, die den Arm mit dem Übertragungsabschnitt verbindet, an einer Position auf einer der Drehachse gegenüberliegenden Seite in der ersten Richtung angeordnet sein (eine Seite gegenüber der Drehwelle mit Bezug auf den Verbindungsabschnitt, der den Arm mit dem Übertragungsabschnitt verbindet).
Gemäß dem siebten Aspekt ist es möglich, eine Verringerung des Drehmoments zu verhindern, das auf den Arm wirkt.
Gemäß einem achten Aspekt kann in dem Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte der Kontaktabschnitt derart angeordnet sein, dass er aus Sicht der Verbindungsposition, die den Arm mit dem Übertragungsabschnitt verbindet an einer Position auf der Seite der Drehwelle in der ersten Richtung angeordnet ist (die gleiche Seite wie die Drehwelle mit Bezug auf die Verbindungsposition, die den Arm mit dem Übertragungsabschnitt verbindet).
Gemäß dem achten Aspekt ist es möglich, eine Messkraft, die hinsichtlich der Verschiebung der Messkrafteinstellposition flach verläuft, einzustellen.
Gemäß einem neunten Aspekt kann der Detektor für ein Oberflächenformmessgerät gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte eine Erfassungseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um die Verschiebung der anderen Endseite des Arms in die dritte Richtung zu erfassen.
Gemäß dem neunten Aspekt ist es möglich, die Messkraft auf der Grundlage der Verschiebung der anderen Endseite des Arms in der dritten Richtung einzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Neigung der Messkraft, wenn der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt miteinander in Kontakt gebracht werden, gegenüber Neigung der niedrigen Messkraft, wenn der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt nicht miteinander in Kontakt stehen, erhöht. Stehen der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt nicht miteinander in Kontakt, ist die Einstellauflösung der Messkraft fein (hoch), und wenn der Übertragungsabschnitt und der Kontaktabschnitt in Kontakt miteinander stehen, kann die hohe maximale Messkraft erreicht werden. Dadurch können sowohl eine hohe Einstellauflösung im Bereich der niedrigen Messkraft als auch eine große maximale Messkraft erreicht werden.
Figurenliste

1 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm, das ein Oberflächeneigenschaftenmessgerät darstellt.
2 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Detektors mit einem Hebel.
3 zeigt eine schematische Ansicht der Messkrafteinstellung gemäß einer ersten Ausführungsform.
4 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft bei der Messkrafteinstellung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
5 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt.
6 zeigt eine schematische Ansicht der Messkrafteinstellung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
7 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft bei der Messkrafteinstellung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
8 zeigt eine schematische Ansicht der Messkrafteinstellung gemäß einer dritten Ausführungsform.
9 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft bei der Messkrafteinstellung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die Konfigurationen, die den zuvor beschriebenen Konfigurationen entsprechen, werden hierin mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
<Gesamtaufbau des Oberflächeneigenschaftenmessgeräts>
1 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Oberflächeneigenschaftenmessgeräts. Die Richtung der Pfeillinie, die die X-Achsenrichtung in 1 darstellt, ist als eine positive Richtung der X-Achsenrichtung definiert. Eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Pfeillinie, die die X-Achsenrichtung darstellt, ist als eine negative Richtung der X-Achsenrichtung definiert.
Ferner ist die Richtung der Pfeillinie, die die Z-Achsenrichtung darstellt, als eine Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung definiert. Die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Pfeillinie, die die Z-Achsenrichtung darstellt, ist als eine Abwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung definiert. Die Richtung, die das Blatt mit der 1 von der Rückseite zur Vorderseite durchdringt, ist als eine positive Richtung der Y-Achsenrichtung definiert.
Die Richtung, die das Blatt mit der 1 von der Vorderseite zur Rückseite durchdringt, ist als eine negative Richtung der Y-Achsenrichtung definiert. Hierin umfasst die X-Achsenrichtung kollektiv die positive Richtung der X-Achsenrichtung und die negative Richtung der X-Achsenrichtung. Dies gilt gleichmaßen für die Y-Achsenrichtung und die Z-Achsenrichtung.
Das Oberflächeneigenschaftenmessgerät ist eine Ausführungsform eines Oberflächenmessgeräts. Die X-Achsenrichtung entspricht einer ersten Richtung, die eine Längsrichtung eines Arms ist. Die Y-Achsenrichtung entspricht einer zweiten Richtung. Die Z-Achsenrichtung entspricht einer dritten Richtung, die orthogonal zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung verläuft.
Die Oberflächenformmessvorrichtung 10 umfasst einen flachen plattenförmigen Messtisch 12, eine Säule 14, eine Zuführvorrichtung (Beschicker) 16, einen Detektor 17 und einen Computer 24. Der Detektor 17 ist eine Ausführungsform eines Detektors für ein Oberflächenmessgerät.
Ein Messobjekt wird auf eine obere Fläche 12A des Messtischs 12 gelegt. In 1 wird auf eine Darstellung des Messobjekts verzichtet. Das Messobjekt ist in 2 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 60 kennzeichnet. Eine Säule 14, die sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, ist vertikal auf der oberen Fläche 12A des Messtischs 12 aufgerichtet. Die Zuführvorrichtung 16 ist an der Säule 14 derart befestigt, dass sie in der Z-Achsenrichtung nach oben und unten frei beweglich ist. Der Detektor 17 ist an der Zuführvorrichtung 16 derart montiert, dass er in X-Achsenrichtung frei beweglich ist.
Es wird auf eine Darstellung einer Z-Achsenbewegungseinheit, die konfiguriert ist, um die Zuführvorrichtung 16 in die Z-Achsenrichtung nach oben und unten zu bewegen, und einer X-Achsenrichtungsbewegungseinheit, die konfiguriert ist, den Detektor 17 in der X-Achsenrichtung zu bewegen, verzichtet.
Die Zuführvorrichtung 16 umfasst einen X-Achsenrichtungserfassungssensor 22. Der X-Achsenrichtungserfassungssensor 22 umfasst einen linearen Maßstab 22A und einen Lesekopf 22B. Der lineare Maßstab 22A ist entlang der X-Achsenrichtung angeordnet. Der Lesekopf 22B ist derart ausgebildet, dass er zusammen mit dem Detektor 17 in der X-Achsenrichtung beweglich ist. Der X-Achsenrichtungserfassungssensor 22 erfasst die Verschiebung des Detektors 17 in der X-Richtung.
Der Lesekopf 22B liest einen Wert auf dem linearen Maßstab 22A. Der Wert des linearen Maßstabs 22A stellt die Verschiebung des Detektors 17 in der X-Achsenrichtung dar. Der Lesekopf 22B sendet den gelesenen Wert des linearen Maßstabs 22A an den Computer 24. Der Lesekopf 22B kann vom optischen Typ oder Magnettyp sein.
Der Detektor 17 umfasst einen Stift 18 und einen Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20. Der Stift 18 umfasst einen Arm 32 und einen Kontakt 34. Der Kontakt 34 ist an einem Spitzenende 32A des Arms 32 befestigt. Die Drehwelle 30 erstreckt sich entlang der Y-Achsenrichtung, und der Arm 32 ist derart gelagert, dass er um die Y-Achse drehbar ist, wobei die Drehwelle 30 als Drehpunkt dient. Die Drehrichtung des Arms 32 an der Position der Drehachse 30 ist durch die gekrümmte Linie mit den Pfeilmarkierungen in 2 dargestellt.
Der Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20 umfasst einen Maßstab 20A und einen Lesekopf 20B. Der Maßstab 20A weist eine Form entlang der Drehbewegung eines Basisendes 32B des Arms 32 auf. Der Lesekopf 20B ist am Basisende 32B des Arms 32 befestigt. Der Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20 erfasst die Verschiebung des Kontakts 34 in der Z-Achsenrichtung.
Der Lesekopf 20B liest einen Wert des Maßstabs 20A. Der Lesekopf 20B kann vom optischen Typ oder vom Magnettyp sein. Der Lesekopf 20B sendet den gelesenen Wert des Maßstabs 20A an den Computer 24. Der Computer 24 berechnet die Verschiebung des Kontakts 34 in der Z-Achsenrichtung unter Verwendung des gelesenen Werts des Maßstabs 20A.
Im Übrigen kann als Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20 anstelle des Detektors mit dem Maßstab oder zusammen mit dem Detektor mit dem Maßstab ein Verschiebungssensor verwendet werden, der einen Differentialumwandlungssensor, einen kapazitiven Sensor oder einen Wirbelstromsensor verwendet.
Beispiele des Verschiebungssensors umfassen einen linearen variablen Differentialübertrager, einen Maßstab und einen Laser-Verdrängungszähler. Beispielsweise ist der lineare variable Differentialübertrager ein LVDT. LVDT ist eine Abkürzung für linearer variabler Differentialtransformator. Dies gilt auch für den X-Achsenrichtungserfassungssensor 22. Der Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20 dient als die Erfassungseinheit.
Der Detektor 17 umfasst eine Messkrafteinstelleinheit (Messkrafteinstellvorrichtung) 40. Die Messkrafteinstelleinheit 40 umfasst ein schnurförmiges Element 42, ein elastisches Element 44, einen Positionseinstellabschnitt (Positionseinstellvorrichtung) 46 und einen Neigungseinstellabschnitt (Neigungseinstellvorrichtung) 50. Die Messkrafteinstelleinheit 40 stellt die auf den Kontakt 34 wirkende Messkraft ein.
Der Neigungseinstellabschnitt 50 ist am Arm 32 befestigt. Der Neigungseinstellabschnitt 50 ist derart ausgebildet, dass er sich von dem Arm 32 in Richtung der positiven Richtung der X-Achsenrichtung erstreckt. Ein Spitzenende 50A des Neigungseinstellabschnitts 50 umfasst Kontaktabschnitte 54. Die Kontaktabschnitte 54 sind an Positionen angeordnet, die von einer Verbindungsposition 32D, an der der Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 42 verbunden ist, um einen bestimmten Abstand in der X-Achsenrichtung getrennt ist. Die Kontaktabschnitte 54 sind an Positionen angeordnet, die von der Position des Arms 32 um einen bestimmten Abstand in der Z-Achsenrichtung getrennt sind.
Die Kontaktabschnitte 54 weisen jeweils eine Form auf, bei der eine Oberfläche, die in Kontakt mit dem schnurförmigen Element 42 ist, gekrümmt ist. Beispiele der Form der Kontaktabschnitte 54 umfassen eine Kugelform und eine Zylinderform, die eine bestimmte Länge in der Y-Achsenrichtung aufweist. Beispiele für das Material der Kontaktabschnitte 54 sind Metall und Harz.
Das Basisende 50B des Neigungseinstellabschnitts 50 ist mit einem Hauptkörper 32C des Arms 32 verbunden. Einzelheiten der Messkrafteinstelleinheit 40 und des Einstellens einer Messkraft unter Verwendung der Messkrafteinstelleinheit 40 werden später beschrieben.
Der Computer 24 umfasst eine Datenverarbeitungseinheit (Datenprozessor) 37, einen Bildschirm 38 und eine Bedieneinheit 39, die eine Tastatur, eine Maus und dergleichen umfasst. Die Datenverarbeitungseinheit 37 umfasst eine arithmetische Verarbeitungseinheit (Rechner) und eine Speichereinheit. Der Computer 24 umfasst eine Steuereinheit (Steuerung) (nicht dargestellt).
Die Steuereinheit (nicht dargestellt) führt ein Bedienungsprogramm für das Oberflächenformmessgerät 10 derart durch, dass das Oberflächenformmessgerät 10 betrieben wird, um die Messung eines Messobjekts durchzuführen. Die Steuereinheit kann das Oberflächenformmessgerät 10 auf der Grundlage von Informationen, die durch einen Anwender eingegeben werden, bedient werden.
Die Steuereinheit sendet ein Befehlssignal aus, um die X-Achsenrichtungsbewegungseinheit zu betätigen. Die X-Achsenrichtungsbewegungseinheit führt eine Bewegung in der X-Achsenrichtung auf der Grundlage des Befehlssignals, das von der Steuereinheit ausgesendet wird, durch. Die Steuereinheit kann eine Rückkopplungssteuerung des Betriebs der X-Achsenrichtungsbewegungseinheit unter Verwendung des Erfassungsergebnisses des X-Achsenrichtungserfassungssensors 22 durchführen.
Das Oberflächenformmessgerät 10 umfasst eine Y-Achsenrichtungsbewegungseinheit (nicht dargestellt). Die Steuereinheit sendet ein Befehlssignal aus, um die Y-Achsenrichtungsbewegungseinheit zu bedienen. Die Y-Achsenrichtungsbewegungseinheit führt eine Bewegung des Detektors 17 in der Y-Achsenrichtung auf der Grundlage des Befehlssignals, das von der Steuereinheit ausgesendet wird, durch.
Die Steuereinheit sendet ein Befehlssignal aus, um die Z-Achsenrichtungsbewegungseinheit zu betätigen. Die Z-Achsenrichtungsbewegungseinheit führt eine Bewegung in der Z-Achsenrichtung auf der Grundlage des Befehlssignals, das von der Steuereinheit ausgegeben wird, durch.
Die Datenverarbeitungseinheit 37 erzeugt Daten über eine ebene Form eines Messobjekts auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Z-Achsenrichtungserfassungssensors 20 und des Erfassungsergebnisses des X-Achsenrichtungserfassungssensors 22 mit der arithmetischen Verarbeitungseinheit. Die Datenverarbeitungseinheit 37 speichert die Daten einer ebenen Form eines Messobjekts in der Speichereinheit.
Bezugszeichen 37A in 1 kennzeichnet eine Verdrahtung für eine elektrische Verbindung zwischen der Datenverarbeitungseinheit 37 und dem Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20. Ein Bezugszeichen 37B in 1 kennzeichnet eine Verdrahtung für eine elektrische Verbindung zwischen der Datenverarbeitungseinheit 37 und dem X-Achsenrichtungserfassungssensor 22.
Die arithmetische Verarbeitungseinheit umfasst einen Prozessor, wie beispielsweise eine CPU, und eine Peripherieschaltung. Als Speichereinheit kann eine Halbleitervorrichtung, wie ein RAM oder ROM verwendet werden, oder es kann ein magnetisches Speichermedium, wie beispielsweise eine Festplatte, verwendet werden.
Im Übrigen steht CPU ist eine Abkürzung für zentrale Prozessoreinheit. ROM ist eine Abkürzung für Festwertspeicher. RAM ist eine Abkürzung für Direktzugriffsspeicher.
Der Bildschirm 38 dient als eine Anzeigeneinheit, die konfiguriert ist, um Informationen über das Messobjekt anzuzeigen, die durch den Computer 24 erzeugt werden. Der Computer 24 kann den Bildschirm 38 veranlassen, die Messergebnisse des Messobjekts anzuzeigen.
Die Bedieneinheit 39 dient als eine Schnittstelle, wenn ein Anwender Informationen in die Datenverarbeitungseinheit 37 eingibt. Die Informationen, die unter Verwendung der Bedieneinheit 39 eingegeben werden, werden an die Datenverarbeitungseinheit 37 gesendet.
<Messverfahren des Oberflächenformmessgeräts>
Im Nachfolgenden wird das Messverfahren des Oberflächenformmessgeräts 10, das in 1 gezeigt ist, beschrieben. Die Messkrafteinstelleinheit 40 übt eine Messkraft mit einem vorbestimmten Druck auf den Kontakt 34 aus, um den Kontakt 34 gegen die Oberfläche eines Messobjekts zu drücken. Der Kontakt 34 und das Messobjekt werden relativ zueinander entlang der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung bewegt. Der Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20 wandelt die Verschiebung des Kontakts 34 durch Entlastung (Anlenken (derricking) oder bikonvex) des Messobjekts in ein elektrisches Signal um.
Der Z-Achsenrichtungserfassungssensor 20 sendet das elektrische Signal, das die Verschiebung des Kontakts 34 angibt, an den Computer 24. Der Computer 24 verknüpft jeden Verschiebungsbetrag mit jeder Messposition im Messobjekt auf der Grundlage des elektrischen Signals, das Verschiebung des Kontakts 34 darstellt, um Daten der Oberflächenform des Messobjekts zu erzeugen.
<Beschreibung des Detektors>
2 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das einen Detektor mit einem Hebel darstellt. Der Detektor 17, der in 2 gezeigt ist, verwirklicht sowohl eine hohe Auflösung in einem kleinen Messkraftbereich als auch eine große maximale Messkraft bei der Einstellung der Messkraft. Der Detektor 17 wird im Nachfolgenden ausführlich beschrieben.
Ein Ende 42A des schnurförmigen Elements 42 in 2 ist mit dem Arm 32 verbunden. Das andere Ende 42B des schnurförmigen Elements 42 ist mit einem Ende 44A des elastischen Elements 44 verbunden. Das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 ist mit dem Positionseinstellabschnitt 46 verbunden.
Das schnurförmige Element 42 überträgt eine elastische Kraft, die durch das elastische Element 44 erzeugt wird, auf den Arm 32, um eine Messkraft in dem Arm 32 zu erzeugen. Das elastische Element 44 überträgt die elastische Kraft, die durch das elastische Element 44 erzeugt wird, auf das schnurförmige Element 42. Das schnurförmige Element 42 ist ein Beispiel für einen Übertragungsabschnitt. Das elastische Element 44 ist ein Beispiel für einen elastischen Abschnitt.
Der Positionseinstellabschnitt 46 bewegt das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 entlang der Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung mit Bezug auf die Position des Arms 32 in der Z-Achsenrichtung. Ferner bewegt der Positionseinstellabschnitt 46 das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 entlang der Abwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung mit Bezug auf die Position des Arms 32 in der Z-Achsenrichtung.
Der Positionseinstellabschnitt 46 verschiebt die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 in die Aufwärts- oder Abwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung von der Position des Arms 32 in der Z-Achsenrichtung als Ausgangsposition. Der Positionseinstellabschnitt 46 dient als eine Eingabeeinheit für die Messkrafteinstelleinheit 40. Die Pfeillinie mit dem Bezugszeichen 46A in 2 stellt die Bewegungsrichtung des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 dar. Ein Konfigurationsbeispiel des Positionseinstellabschnitts 46 ist beispielsweise eine Konfiguration mit einer Antriebskraft, wie beispielsweise einem Motor, und einem vertikalen Bewegungsmechanismus.
Der Positionseinstellabschnitt 46 kann die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 in die Bewegungsrichtung, die die Z-Achsenrichtungskomponente aufweist, verschieben.
Der Detektor 17 in 2 befindet sich in einem Zustand, in dem die Messkraft, die in die Abwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung gerichtet ist, auf den Kontakt 34 übertragen wird. Die Messkraft ist eine beliebige Messkraft im niedrigen Messkraftbereich, der später beschrieben wird. Die Pfeillinie mit dem Bezugszeichen 62 in 2 zeigt die elastische Kraft, die durch das elastische Element 44 in dem einen Ende 42A des schnurförmigen Elements 42 erzeugt wird, und das eine Ende 42A ist eine Position, an der der Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 42 verbunden ist.
Ferner gibt die Pfeillinie mit dem Bezugszeichen 64 eine zur Messkraft beitragende Komponente der elastischen Kraft an, die durch das elastische Element 44 an einem Ende 42A des schnurförmigen Elements 42 erzeugt wird. Das eine Ende 42A ist eine Position, an der der Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 42 verbunden ist.
Die Komponente, die zu einer Messkraft beiträgt, ist eine Z-Achsenrichtungskomponente der elastischen Kraft. Mit anderen Worten ist bei der elastischen Kraft die Komponente, die zu einer Messkraft beiträgt, die Kraft einer Komponente, die in der Drehrichtung des Arms 32 wirkt. Die Messkraft, die auf den Kontakt 34 ausgeübt wird, weist eine Größe auf, die proportional zu der Größe der Z-Achsenrichtungskomponente 64 der elastischen Kraft ist und die in der Abwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung gerichtet ist.
Mit anderen Worten wird die Größe der Messkraft berechnet durch: Multiplizieren der Größe der Z-Achsenrichtungskomponente 64 der elastischen Kraft mit dem Abstand von der Drehwelle 30 zu der Verbindungsposition 32D, an der der Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 42 verbunden ist; und Dividieren des Werts, der als Ergebnis der Multiplikation mit dem Abstand von der Drehwelle 30 zu dem Kontakt 34 erhalten wird. Die Verbindungsposition 32D, die den Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 42 verbindet, kann als Anwendungspunkt der elastischen Kraft ausgelesen werden.
Wenn die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 in die Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung mit Hilfe des Positionseinstellabschnitts 46 bewegt wird, wird der Winkel der elastischen Kraft 62, die durch das elastische Element 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung erzeugt wird, groß. Folglich wird auch die Größe der Z-Achsenrichtungskomponente 64 der elastischen Kraft groß. Ferner wird die Größe der Messkraft auch größer.
Auf diese Weise kann die Größe der auf den Kontakt 34 ausgeübten Messkraft eingestellt werden, indem die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 mit dem Positionseinstellabschnitt 46 geändert wird. In dem Bereich, in dem das schnurförmige Element 42, das in 2 gezeigt ist, nicht in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht, ändert sich die Messkraft ungefähr linear mit Bezug auf die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44.
2 veranschaulicht als ein Beispiel den Positionseinstellabschnitt 46, der ausgebildet ist, um die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 in die Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung derart zu bewegen, dass die Position des anderen Endes 44B höher wird als die Position des Arms 32 in der Z-Achsenrichtung. Der Positionseinstellabschnitt 46 kann die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 in die Abwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung derart bewegen, dass die Position des anderen Endes 44B niedriger wird als die Position des Arms 32 in der Z-Achsenrichtung. Gemäß einer solchen Ausführungsform empfängt der Kontakt 34 die Messkraft, die in die Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung gerichtet ist.
Das schnurförmige Element 42 ist biegbar. Die Biegefähigkeit ist eine Eigenschaft des schnurförmigen Elements 42 und bedeutet, dass das schnurförmige Element 42 gebogen wird, wenn das schnurförmige Element 42 in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 gebracht wird. Das schnurförmige Element 42, das biegbar ist, kann leicht gebogen werden, wenn es in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 gebracht wird.
Das schnurförmige Element 42 weist Flexibilität auf. Die Flexibilität ist eine Eigenschaft des schnurförmigen Elements 42 und bedeutet, dass das schnurförmige Element 42, das gebogen wurde, in einem Zustand nicht gebogen wird, in dem das schnurförmige Element 42 nicht in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht. Der Begriff „nicht gebogen“ umfasst hierin einen im Wesentlichen nicht gebogenen Zustand, der ähnlich dem Zustand ist, bevor das schnurförmige Element 42 gebogen wird, obwohl das schnurförmige Element 42 im Vergleich zu dem Zustand vor dem Biegen gebogen ist.
Das schnurförmige Element 42, das Flexibilität aufweist, kann in einem Zustand, in dem das gebogene schnurförmige Element 42 nicht in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht, leicht in den Ausgangszustand vor dem Biegen des schnurförmigen Elements 42 zurückgeführt werden.
Als das schnurförmige Element 42 kann ein Stahldraht, der keine Elastizität aufweist, verwendet werden. Das schnurförmige Element 42, das keine Elastizität aufweist, wird bevorzugt, da in diesem Fall Änderungen der elastischen Kraft in dem schnurförmigen Element 42 klein sind. Das schnurförmige Element 42 kann ein Elastizitätsmodul aufweisen, das geringer als das Elastizitätsmodul des elastischen Elements 44 ist. Beispielsweise wird als elastisches Element 44 eine Schraubenfeder verwendet. Anstelle der Schraubenfeder kann ein elastischer Körper, wie beispielsweise eine Blattfeder oder eine Torsionsfeder, verwendet werden.
Die Schraubenfeder umfasst einen Gewindeabschnitt und lineare Abschnitte. Die linearen Abschnitte sind an beiden Seiten des Gewindeabschnitts vorgesehen. Ein linearer Abschnitt ist mit dem schnurförmigen Element 42 verbunden. Der andere lineare Abschnitt ist mit dem Positionseinstellabschnitt 46 verbunden.
<Beschreibung der Messkrafteinstellung gemäß der ersten Ausführungsform>
3 zeigt eine schematische Ansicht der Messkrafteinstellung gemäß einer ersten Ausführungsform. 3 zeigt einen Zustand, in dem das schnurförmige Element 42 in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht. Wenn die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44, wie in 2 gezeigt, weiter in die Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung bewegt wird, werden das schnurförmige Element 42 und der Kontaktabschnitt 54, wie in 3 gezeigt, miteinander in Kontakt gebracht.
Wenn ferner das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 in die Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung bewegt wird, wird das schnurförmige Element 42 an einer Position gebogen, an der das schnurförmige Element 42 in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht. Nach dem Biegen des schnurförmigen Elements 42 an der Kontaktposition mit dem Kontaktabschnitt 54, wird der Winkel des elastischen Elements 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung größer als der Zustand, der in 2 gezeigt ist. Ferner entspricht der Anwendungspunkt einer elastischen Kraft 62A, die durch das elastische Element 44 erzeugt wird, der Position des Kontaktabschnitts 54.
Wenn der Winkel des elastischen Elements 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung relativ größer wird, wird die Größe einer Z-Achsenrichtungskomponente 64A der elastischen Kraft gleich groß oder größer als die Größe der Z-Achsenrichtungskomponente 64 der elastischen Kraft in 2. Das heißt, die Z-Achsenrichtungskomponente der elastischen Kraft ändert sich nichtlinear, so dass sich die Neigung je nachdem, ob das schnurförmige Element 42 in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht oder nicht, ändert.
Gemäß der Messkrafteinstellung gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, die Messkraft zu erhalten, die sich nicht linear mit Bezug auf die Eingabe der Messkrafteinstelleinheit 40 ändert. Die Eingabe der Messkrafteinstelleinheit 40 ist ein Abstand von dem Arm 32 zu dem anderen Ende 44B des elastischen Elements 44 in der Z-Achsenrichtung. Die Eingabe der Messkrafteinstelleinheit 40 kann als die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 in der Z-Achsenrichtung definiert werden, wenn die Position des Arms 32 in der Z-Achsenrichtung als Ausgangsposition angesehen wird.
4 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft bei der Messkraftmessung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die horizontale Achse in 4 zeigt die Messkrafteinstellposition. Die Messkrafteinstellposition entspricht dem Abstand von der Position des Arms 32 zu der Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 in der Aufwärtsrichtung der Z-Achsenrichtung in 3. Die Einheit der Position ist Millimeter. Die vertikale Achse in 4 zeigt die Messkraft, die auf den Kontakt 34, wie in 3 gezeigt, ausgeübt wird. Die Einheit der Messkraft ist Millinewton (mN).
In dem Diagramm in 4 ändert sich die Neigung der Messkraft an der Messkrafteinstellposition von 12 Millimetern als Grenzwert. Die Neigung der Messkraft entspricht einem Wert, der durch Dividieren eines Werts der Messkraft durch einen Wert der Messkrafteinstellposition erhalten wird. Mit anderen Worten entspricht die Neigung der Messkraft einem Änderungswert der Messkraft, wenn die Messkrafteinstellposition pro Längeneinheit geändert wird.
Wenn die Messkrafteinstellposition, wie in 4 gezeigt, gleich oder kleiner als 12 Millimeter ist, ist die Änderung der Messkraft relativ kleiner als die Änderung der Messkrafteinstellposition pro Längeneinheit. In dem Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition gleich oder kleiner als 12 Millimeter ist, wie in 2 gezeigt, ist das schnurförmige Element 42 nicht in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54.
Wenn die Messkrafteinstellposition 12 Millimeter beträgt, befindet sich das schnurförmige Element 42 an der Position, an der es in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht.
Wenn die Messkrafteinstellposition 12 Millimeter übersteigt, ist die Änderung der Messkraft relativ größer als die Änderung der Messkrafteinstellposition pro Längeneinheit. In dem Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition 12 Millimeter übersteigt, wie in 3 gezeigt, steht das schnurförmige Element 42 in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54, und der Winkel des elastischen Elements 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung ist größer als in dem Fall, in dem das schnurförmige Element 42 nicht in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 steht.
Mit anderen Worten, ändert sich in dem Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition 12 Millimeter übersteigt, der Winkel, der die Z-Achsenrichtungskomponente der elastischen Kraft beeinflusst, stark in Bezug auf die Verschiebung des anderen Endes 44B des elastischen Elements durch den Positionseinstellabschnitt 46. Somit wird die Änderung der Messkraft mit Bezug auf die Verschiebung des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 stärker.
Der Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition gleich oder kleiner als 12 Millimeter ist, entspricht dem Bereich der niedrigen Messkraft, in dem die Messkraft gleich oder kleiner als 5 Millinewton ist. Der Bereich der niedrigen Messkraft entspricht einem Bereich, in dem die Messkraft fein eingestellt werden kann, insbesondere einem Bereich, in dem die Einstellauflösung der Messkraft hoch ist.
5 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt. 5 zeigt einen Fall, bei dem die Neigung der Messkraft im Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition gleich oder kleiner als 12 Millimeter ist, wie in 4 gezeigt, auf den Bereich angewendet wird, in dem die Messkrafteinstellposition 12 Millimeter übersteigt. Mit anderen Worten zeigt 5 einen Fall, bei dem der Neigungseinstellabschnitt 50, der in 3 gezeigt ist, nicht vorgesehen ist.
Wenn die Einstellauflösung der Messkraft höher wird, wie in 5 gezeigt, ist der obere Grenzwert der Messkraft begrenzt. In dem in 5 gezeigten Beispiel ist der Höchstwert der Messkraft 11 Millinewton. Wenn das Elastizitätsmodul des elastischen Elements 44 in 3 geändert wird, kann der Höchstwert der Messkraft zunehmen. Jedoch wird in diesem Fall im gesamten Bereich der Messkrafteinstellposition die Einstellauflösung der Messkraft grob.
Im Gegensatz dazu beträgt die maximale Messkraft des Detektors 17 gemäß dieser Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, 40 Millinewton. Die Neigung der Messkraft in dem Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition 12 Millimeter übersteigt, ist größer als die Neigung der Messkraft in dem Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition gleich oder kleiner als 12 Millimeter ist. Somit kann das Problem der Begrenzung des oberen Grenzwertes der Messkraft verhindert werden.
Ferner wird in dem Bereich, in dem die Messkrafteinstellposition gleich oder kleiner als 12 Millimeter ist, eine höhere Einstellauflösung der Messkraft erzielt, so dass eine Feineinstellung der Messkraft möglich ist.
<Funktionen und Effekte der Messkrafteinstellung gemäß der ersten Ausführungsform>
Bei der Messkrafteinstellung gemäß der ersten Ausführungsform ist die Messkrafteinstelleinheit 40 ausgebildet, um eine Messkraft auf den Kontakt 34 zu übertragen. Die Messkrafteinstelleinheit 40 umfasst das schnurförmige Element 42, das elastische Element 44 und den Neigungseinstellabschnitt 50. Das eine Ende 42A des schnurförmigen Elements 42 ist am Arm 32 befestigt. Das andere Ende 42B des schnurförmigen Elements 42 ist mit dem einen Ende 44A des elastischen Elements 44 verbunden. Die Position des anderen Endes 44B des elastischen Elements 44 wird in die Z-Achsenrichtung bewegt.
Wenn das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 in dem Bereich angeordnet ist, in dem das schnurförmige Element 42 nicht in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 am Spitzenende 50A des Neigungseinstellabschnitts 50 steht, ist die Einstellauflösung der Messkraft hoch. Wenn das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 in dem Bereich angeordnet ist, in dem das schnurförmige Element 42 in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 54 am Spitzenende 50A des Neigungseinstellabschnitts 50 steht, wird die Neigung der Messkraft größer, so dass eine hohe maximale Messkraft erzielt werden kann.
Somit kann sowohl die hohe Einstellauflösung im Bereich der niedrigen Messkraft als auch die hohe maximale Messkraft erreicht werden.
Die in 4 und 5 gezeigte Beziehung zwischen der Messkrafteinstellposition und der Messkraft ist ein Beispiel. Die Messkrafteinstellposition und die maximale Messkraft können durch Ändern der Bedingungen des Elastizitätsmoduls des elastischen Elements 44 und des Einstellbereichs des Positionseinstellabschnitts 46 geändert werden.
Ferner kann die Grenzposition der Messkrafteinstellposition durch Ändern der Position des Kontaktabschnitts 54 in der Z-Achsenrichtung verändert wird. Ferner kann der Winkel des elastischen Elements 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung durch Ändern der Position des Kontaktabschnitts 54 in der Z-Achsenrichtung geändert werden.
Wenn die Position des Kontaktabschnitts 54 in der Z-Achsenrichtung näher an die Verbindungsposition 32D, die den Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 42 verbindet, gebracht wird, wird der Winkel des elastischen Elements 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung relativ größer. Wenn die Position des Kontaktabschnitts 54 in der Z-Achsenrichtung von der Position 32D, die den Arm 32 und das schnurförmige Element 42 miteinander verbindet, getrennt ist, wird der Winkel des elastischen Elements 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung relativ kleiner.
Wenn die Kontaktabschnitte 54 auf beiden Seiten in der Z-Achsenrichtung quer über dem Arm 32 angeordnet sind, können die Position des Kontaktabschnitts 54 auf der oberen Seite des Arms 32 und die Position des Kontaktabschnitts 54 auf der unteren Seite des Arms 32 mit Bezug auf den Arm 32 symmetrisch (die Abstände von dem Arm 32 können gleich sein) oder unterschiedlich sein.
In dem beispielhaften Aspekt gemäß der ersten Ausführungsform sind die Kontaktabschnitte 54 und das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 an den Positionen auf der Seite gegenüber der Drehwelle 30 in der X-Achsenrichtung, aus Sicht der Position 32D, die den Arm 32 und das schnurförmige Element 42 verbindet, angeordnet.
Die Kontaktabschnitte 54 und das andere Ende 44B des elastischen Elements 44 können an den Positionen auf der Seite der Drehwelle 30 in der X-Achsenrichtung aus Sicht der Position 32D, die den Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 42 verbindet, angeordnet sein. Gleiches gilt für eine zweite Ausführungsform, die im Folgenden beschrieben wird.
<Beschreibung der Messkrafteinstellung gemäß der zweiten Ausführungsform>
6 zeigt eine schematische Ansicht der Messkrafteinstellung gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Messkrafteinstelleinheit 100, die in 6 gezeigt ist, umfasst einen Neigungseinstellabschnitt 102. Der Neigungseinstellabschnitt 102 umfasst erste Kontaktabschnitte 104 und zweite Kontaktabschnitte 106, die jeweils mehrere Kontaktabschnitte umfassen.
Die Positionen der ersten Kontaktabschnitte 104 unterscheiden sich von den Positionen der zweiten Kontaktabschnitte 106 in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung. Die Position eines jeden zweiten Kontaktabschnitts 106 in der X-Achsenrichtung ist weiter von der Verbindungsposition 32D, die den Arm 32 und das schnurförmige Element 110 verbindet, entfernt als die Position eines jeden ersten Kontaktabschnitts 104 in der X-Achsenrichtung.
Die Position eines jeden zweiten Kontaktabschnitts 106 in der Z-Achsenrichtung ist weiter von der Position des Arms 32 in der Z-Achsenrichtung entfernt als die Position eines jeden ersten Kontaktabschnitts 104 in der Z-Achsenrichtung. Das schnurförmige Element 110 hat eine Länge, die ausreicht, um sowohl mit dem ersten Kontaktabschnitt 104 als auch dem zweiten Kontaktabschnitt 106 in Kontakt gebracht zu werden.
In einem elastischen Element, das mit dem Bezugszeichen 44C gekennzeichnet und mit einer unterbrochenen Linie in 6 dargestellt ist, wird das schnurförmige Element 110 nicht in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt 104 und dem zweiten Kontaktabschnitt 106 gebracht. In einem elastischen Element, das mit dem Bezugszeichen 44D gekennzeichnet und mit einer unterbrochenen Linie dargestellt ist, steht das schnurförmige Element 110 in Kontakt mit einem ersten Kontaktabschnitt 104, und das schnurförmige Element 110 steht nicht mit den zweiten Kontaktabschnitten 106 in Kontakt. In einem elastischen Element, das mit dem Bezugszeichen 44E gekennzeichnet und mit einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, steht das schnurförmige Element 110 in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt 104 und dem zweiten Kontaktabschnitt 106.
Das Bezugszeichen 102A in 6 kennzeichnet das Spitzenende des Neigungseinstellabschnitts 102. Das Bezugszeichen 102B kennzeichnet das Basisende des Neigungseinstellabschnitts 102. Der erste Kontaktabschnitt 104 und der zweite Kontaktabschnitt 106 sind ein Beispiel für eine Vielzahl von Kontaktabschnitten, deren Positionen in der ersten Richtung und in der dritten Richtung unterschiedlich sind.
7 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft bei der Messkrafteinstellung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Die horizontale Achse und die vertikale Achse in 7 entsprechen jenen der 4 und 5. Die Messkrafteinstellposition, die mit dem Bezugszeichen 104A in 7 gekennzeichnet ist, entspricht der Position des ersten Kontaktabschnitts 104 in der Z-Achsenrichtung in 6. Die Messkrafteinstellposition, die mit dem Bezugszeichen 106A in 7 gekennzeichnet ist, entspricht der Position des zweiten Kontaktabschnitts 106 in der Z-Achsenrichtung in 6.
Wie in 7 gezeigt, kann die Messkrafteinstelleinheit 100 in 6 die Neigung der Messkraft in drei Stufen ändern. Die Messkraft, die mit dem Bezugszeichen 120 in 7 gekennzeichnet ist, entspricht dem Bereich der Messkrafteinstellposition, wenn das schnurförmige Element 110 in 6, nicht in Kontakt mit sowohl dem ersten Kontaktabschnitt 104 als auch dem zweiten Kontaktabschnitt 106 steht. In dieser Ausführungsform wird die Messkraft, die mit dem Bezugszeichen 120 gekennzeichnet ist, als eine niedrige Messkraft definiert.
Die mit dem Bezugszeichen 130 in 7 gekennzeichnete Messkraft entspricht dem Bereich der Messkrafteinstellposition, wenn das schnurförmige Element 110 in 6 in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt 104 und nicht in Kontakt mit dem zweiten Kontaktabschnitt 106 steht. In dieser Ausführungsform kann die durch das Bezugszeichen 130 gekennzeichnete Messkraft als eine mittlere Messkraft definiert werden.
Der Bereich der Messkrafteinstellposition der Messkraft, die mit dem Bezugszeichen 140 in 7 gekennzeichnet ist, ist ein Bereich der Messkrafteinstellposition, wenn das schnurförmige Element 110 in 6 in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt 104 und dem zweiten Kontaktabschnitt 106 steht. In dieser Ausführungsform kann die mit dem Bezugszeichen 140 gekennzeichnete Messkraft als eine hohe Messkraft definiert werden.
<Funktionen und Effekte der Messkrafteinstellung gemäß der zweiten Ausführungsform>
Bei der Messkrafteinstellung gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Messkrafteinstelleinheit 100 in 6 eine Vielzahl von Korrelationen zwischen der Messkraft und der Verschiebung der Messkrafteinstellposition unter Verwendung mehrerer Neigungen des elastischen Elements 44 mit Bezug auf die X-Achsenrichtung bilden. In dem Beispiel, das in 6 gezeigt ist, kann die Messkrafteinstelleinheit 10 eine Kennlinie mit einer geeigneten Auflösung der Messkrafteinstellung im niedrigen Messkraftbereich, mittleren Messkraftbereich und hohen Messkraftbereich erzielen.
In dieser Ausführungsform ist der Aspekt veranschaulicht, bei dem der Neigungseinstellabschnitt zwei Kontaktabschnitte umfasst. Es können auch drei oder mehr Kontaktabschnitte vorgesehen sein. Es können beliebige Positionen als Positionen für die mehreren Kontaktabschnitte gemäß der Einstellauflösung für die Messkraft und die maximale Messkraft verwendet werden.
<Beschreibung der Messkrafteinstellung gemäß der dritten Ausführungsform>
8 zeigt eine schematische Darstellung der Messkrafteinstellung gemäß einer dritten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform ist ein Neigungseinstellabschnitt 202, der Kontaktabschnitte 204 aufweist, anstelle des Neigungseinstellabschnitts 50, der die Kontaktabschnitte 54 aufweist und in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, vorgesehen.
Die Messkrafteinstelleinheit 200 in 8 umfasst den Neigungseinstellabschnitt 202. Der Neigungseinstellabschnitt 202 umfasst ein Kontaktabschnitt 204, der als durchgehende Fläche ausgebildet ist. Die gekrümmte Fläche kann beliebig auf den Kontaktabschnitt 204 aufgebracht werden, so dass die Messkrafteinstelleinheit 200 eine erforderliche Korrelation zwischen der Messkraft und der Messkrafteinstellposition aufweisen kann. Der Kontaktabschnitt 204 weist eine gekrümmte Oberfläche entlang der ersten Richtung auf und verschiebt sich in die dritte Richtung (weist eine Verschiebung in die dritte Richtung auf). Der Kontaktabschnitt 204 ist ein Beispiel für einen Kontaktabschnitt mit einer gekrümmten Oberfläche, die eine beliebige Form aufweist.
Das Bezugszeichen 32E in 8 kennzeichnet die Verbindungsposition, die den Arm 32 mit einem schnurförmigen Element 210 verbindet. Das Bezugszeichen 202A bezeichnet das Spitzenende des Neigungseinstellabschnitts 202. Das Bezugszeichen 202B bezeichnet das Basisende des Neigungseinstellabschnitts 202.
Das Bezugszeichen 44F kennzeichnet anhand unterbrochener Linien ein elastisches Element in einem Zustand, in dem das schnurförmige Element 210 in Kontakt mit einer Position 220 des Kontaktabschnitts 204 und nicht in Kontakt mit einer Position 221 des Kontaktabschnitts 204 und einer Position 222 des Kontaktabschnitts 204 sthet. Das Bezugszeichen 62C zeigt anhand eines Pfeils eine elastische Kraft an der Position 220 des Kontaktabschnitts 204. Das Bezugszeichen 64C zeigt die Z-Achsenrichtungskomponente der elastischen Kraft 62C.
Das Bezugszeichen 44G zeigt anhand unterbrochener Linien ein elastisches Element in einem Zustand, in dem das schnurförmige Element 210 in Kontakt mit der Position 220 des Kontaktabschnitts 204 und der Position 221 des Kontaktabschnitts 204 und nicht in Kontakt mit der Position 222 des Kontaktabschnitts 204 steht. Auf die Darstellung einer elastischen Kraft an der Position 221 des Kontaktabschnitts 204 und der Z-Achsenrichtungskomponente der elastischen Kraft wird verzichtet.
Das Bezugszeichen 44H zeigt anhand durchgezogener Linien ein elastisches Element in einem Zustand, in dem das schnurförmige Element 210 in Kontakt mit der Position 220 des Kontaktabschnitts 204, der Position 221 des Kontaktabschnitts 204 und der Position 222 des Kontaktabschnitts 204 steht. Das Bezugszeichen 62D zeigt anhand eines Pfeils eine elastische Kraft an der Position 222 des Kontaktabschnitts 204. Das Bezugszeichen 64D zeigt die Z-Achsenrichtungskomponente der elastischen Kraft 62D.
8 zeigt ein Beispiel, bei dem der Anwendungspunkt der elastischen Kraft an einer Position auf der Seite der Drehwelle 30 mit Bezug auf die Position, die den Arm 32 und den Neigungseinstellabschnitt 202 verbindet, angeordnet ist (das heißt, auf der Seite der Drehwelle 30 aus Sicht der Position, die den Arm 32 und den Neigungseinstellabschnitt 202 verbindet). In einem solchen Beispiel kann das Drehmoment, das auf den Arm 32 wirkt, im Vergleich zu dem Beispiel, bei dem der Anwendungspunkt der elastischen Kraft an einer Position auf der Seite des Z-Achsenrichtungserfassungssensors 20 mit Bezug auf die Position, die den Arm 32 und den Neigungseinstellabschnitt 202 verbindet, angeordnet ist, verringert werden (das heißt, die Seite des Z-Achsenrichtungserfassungssensors 20 aus Sicht der Position, die den Arm 32 und den Neigungseinstellabschnitt 202 verbindet).
Das Drehmoment, das auf den Arm 32 wirkt, wird durch Multiplizieren des Abstands von der Drehwelle 30 zu dem Anwendungspunkt der elastischen Kraft mit der Z-Achsenrichtungskomponente der elastischen Kraft berechnet. Da das auf den Arm 32 wirkende Drehmoment relativ verringert wird, wird eine Messkraft, die mit Bezug auf die Änderung der Messkrafteinstellposition flach verläuft, auf einfache Weise erzielt. Ein Beispiel einer Messkraft, die mit Bezug auf die Änderung der Messkrafteinstellposition flach verläuft, ist in 9 dargestellt mit dem Bezugszeichen 240 gekennzeichnet.
Es sollte beachtet werden, dass auch in dieser Ausführungsform die Position der Messkrafteinstelleinheit 200 in der X-Achsenrichtung an einer Position auf der Seite des Z-Achsenrichtungserfassungssensors 20 als die Verbindungsposition des Neigungseinstellabschnitts 202 im Arm 32 angeordnet sein kann.
Vorzugsweise weist der Kontaktabschnitt 204 in 8 eine Nut zum Führen des schnurförmigen Elements 210 auf. Mit einer solchen Ausführungsform wird verhindert, dass das schnurförmige Element 210 von dem Kontaktabschnitt 204 abfällt (sich von diesem löst).
Ferner weist vorzugsweise der Kontaktabschnitt 204 gemäß einer Ausführungsform einen Drehmechanismus, wie beispielsweise einen Nockenstößel, auf. Gemäß einer solchen Ausführungsform ist es möglich, den Abrieb des Kontaktabschnitts 204 und des schnurförmigen Elements 210 zu verhindern, der durch Reibung zwischen dem Kontaktabschnitt 204 und dem schnurförmigen Element 210 entstehen kann. Diese Modifikationsbeispiele können auf die zuvor beschriebene erste Ausführungsform und zweite Ausführungsform angewendet werden.
9 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Messkrafteinstellposition und einer Messkraft bei der Messkrafteinstellung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. Die horizontale Achse und die vertikale Achse in dem Diagramm in 9 entsprechen jenen in den Diagrammen in 4 und 5.
In 9 entspricht die mit dem Bezugszeichen 220A gekennzeichnete Messkrafteinstellposition einer Position in der Z-Achsenrichtung der Position 220 des Kontaktabschnitts 204 in 8. Die mit dem Bezugszeichen 222A gekennzeichnete Messkrafteinstellposition in 9 entspricht einer Position in der Z-Achsenrichtung der Position 222 des Kontaktabschnitts 204 in 8.
Die mit dem Bezugszeichen 230 gekennzeichnete Messkraft ist eine Messkraft, bevor das schnurförmige Element 210 in 8 mit der Position 220 des Kontaktabschnitts 204 in Kontakt gebracht wird. Eine mit dem Bezugszeichen 240 gekennzeichnete Messkraft in 9 ist eine Messkraft, nachdem das schnurförmige Element 210 in 8 mit der Position 220 des Kontaktabschnitts 204 in Kontakt gebracht wurde und bevor das schnurförmige Element 210 mit der Position 222 des Kontaktabschnitts 204 in Kontakt gebracht wird.
Eine mit dem Bezugszeichen 250 in 9 gekennzeichnete Messkraft ist eine Messkraft, nachdem das schnurförmige Element 210 in 8 mit der Position 222 des Kontaktabschnitts 204 in Kontakt gebracht wurde. Wie in 9 gezeigt, kann die Neigung der Messkraft gemäß der Form des Kontaktabschnitts 204 in 8 geändert werden.
<Funktionen und Effekte der Messkrafteinstellung gemäß der dritten Ausführungsform>
Bei der Messkrafteinstellung gemäß der dritten Ausführungsform umfasst der Neigungseinstellabschnitt 202 den Kontaktabschnitt 204, der mit dem schnurförmigen Element 210 in Kontakt gebracht wird. Die gekrümmte Oberfläche weist eine beliebige Form auf, um eine Korrelation zwischen der Messkraft und der Verschiebung der Messkrafteinstellposition zu erhalten. In Bezug auf die beliebige Korrelation ist es möglich, die Form der gekrümmten Oberfläche und die Einstellposition der Messkraft einzustellen.
Der Anwendungspunkt der elastischen Kraft befindet sich an einer Position auf der Seite der Drehwelle 30 mit Bezug auf die Position, die den Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 210 verbindet. Verglichen mit dem Fall, bei dem der Anwendungspunkt der elastischen Kraft an einer Position auf der Seite des Z-Achsenrichtungserfassungssensors 20 mit Bezug auf die Position angeordnet ist, die den Arm 32 mit dem schnurförmigen Element 210 verbindet, kann das auf den Arm 32 wirkende Drehmoment verringert werden. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Messkraft, die mit Bezug auf die Änderung der Messkrafteinstellposition, die in 9 mit dem Bezugszeichen 240 gekennzeichnet ist, flach verläuft, zu erzielen.
Eine solche Ausführungsform ist vorteilhaft, um die Messkraft in einem Fall, in dem die Messkraft vorab bestimmt wird, fein einzustellen.
Obwohl der Detektor, der in dem Oberflächeneigenschaftenmessgerät verwendet wird, hierin als Beispiel beschrieben ist, ist der hierin beschriebene Detektor auch auf einen Detektor für ein Oberflächenmessgerät, wie beispielsweise ein Rauheitsmessgerät, ein Profilmessgerät oder ein Rundheitsmessgerät, verwendbar.
In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Komponenten in geeigneter Weise geändert, hinzugefügt und weggelassen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen an der vorliegenden Erfindung im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung durch einen Fachmann vorgenommen werden.
Bezugszeichenliste

10: Oberflächenformmessgerät,
17: Detektor,
20: Z-Achsenrichtungserfassungssensor,
30: Drehwelle,
32: Arm,
34: Kontakt,
40, 100, 200: Messkrafteinstelleinheit,
42, 110, 210: schnurförmiges Element,
44, 44C, 44D, 44E, 44F, 44G, 44H: elastisches Element,
46: Positionseinstellabschnitt,
50, 102, 202: Neigungseinstellabschnitt,
54, 204: Kontaktabschnitt,
60: Messobjekt,
104: erstes Kontaktabschnitt,
106: zweites Kontaktabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004077437 [0006]

Claims

Detektor für ein Oberflächenformmessgerät, umfassend: einen Arm mit einem Kontakt an einem Spitzenende des Arms; eine Drehwelle, die konfiguriert ist, um den Arm drehbar zu halten; einen Übertragungsabschnitt mit einem Ende, das mit dem Arm an einer Position auf einer dem Kontakt gegenüberliegenden Seite mit Bezug auf die Drehachse verbunden ist; einen elastischen Abschnitt, der ein Ende aufweist, das mit einem anderen Ende des Übertragungsabschnitts verbunden ist, wobei der elastische Abschnitt konfiguriert ist, um eine Messkraft zu erzeugen, die auf den Kontakt aufgebracht wird; einen Positionseinstellabschnitt, der mit einem anderen Ende des elastischen Abschnitts verbunden ist, wobei der Positionseinstellabschnitt konfiguriert ist, um eine Position des anderen Endes des elastischen Abschnitts in einer Bewegungsrichtung mit Komponenten einer ersten Richtung, die eine Längsrichtung des Arms ist, und einer dritten Richtung orthogonal zu einer zweiten Richtung, die eine Richtung der Drehachse ist, zu bewegen; und einen mit dem Arm verbundenen Neigungseinstellabschnitt, wobei der Neigungseinstellabschnitt einen Kontaktabschnitt umfasst, der an einer Position angeordnet ist, an der der Kontaktabschnitt mit dem Übertragungsabschnitt in Kontakt gebracht wird, wenn die Position des anderen Endes des elastischen Abschnitts in Bewegungsrichtung bewegt wird.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsabschnitt ein Element ohne Elastizität oder ein Element mit einem Elastizitätsmodul, das kleiner als ein Elastizitätsmodul des elastischen Abschnitts ist, ist.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Übertragungsabschnitt gebogen wird, wenn die Position des anderen Endes des elastischen Abschnitts in Bewegungsrichtung in einem Zustand bewegt wird, in dem der Übertragungsabschnitt mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt gebracht wird, und der Übertragungsabschnitt nicht in einem Zustand gebogen wird, in dem der Übertragungsabschnitt nicht mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt gebracht wird.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kontaktabschnitt an einer Position angeordnet ist, die von einer Verbindungsposition, die den Arm mit dem Übertragungsabschnitt in der ersten Richtung verbindet, um einen bestimmten Abstand getrennt ist, und um einen bestimmten Abstand von einer Position des Arms in der dritten Richtung getrennt ist.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner mehrere Kontaktabschnitte umfasst, die sich hinsichtlich ihrer Position in der ersten Richtung und in der dritten Richtung voneinander unterscheiden.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kontaktabschnitt eine gekrümmte Oberfläche umfasst, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt und mit Verschiebung in die dritte Richtung eine beliebige Form aufweist.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kontaktabschnitt aus Sicht der Verbindungsposition, die den Arm mit dem Übertragungsabschnitt verbindet, an einer Position auf einer der Drehachse gegenüberliegenden Seite in der ersten Richtung angeordnet ist.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kontaktabschnitt aus Sicht der Verbindungsposition, die den Arm mit dem Übertragungsabschnitt verbindet, an einer Position auf der Seite der Drehwelle in der ersten Richtung angeordnet ist.
Detektor für ein Oberflächenformmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der ferner eine Erfassungseinheit umfasst, die konfiguriert ist, um eine Verschiebung der anderen Endseite des Arms in die dritte Richtung zu erfassen.